裝配式預應力混凝土箱梁橋施工技術探析

許建

藍海建設集團有限公司 安徽 合肥 230000

引言

裝配式預應力箱梁有著優(yōu)良的力學特性，具有較大的剛度和強大的抗扭性能，整體性好，預制簡單方便，施工速度快，技術成熟，非常適合公路橋梁建設。近年來，公路橋梁使用裝配式預應力箱梁的數量迅速增加，其中20～40m跨徑橋梁大多數采用裝配式預應力箱梁。

1 工程簡介

潛山市環(huán)河西路茅嶺河橋橋全長577m，橋面寬度為10m，橋梁跨徑布置采用4×30+4×30+3×30+4×30+4×30，角度為90度，上部構造為預應力砼組合小箱梁，共有預制箱梁57片，板高1.6m，先簡支后連續(xù)結構，下部構造為樁柱式橋墩和樁基肋板式橋臺。

2 施工前準備工作

為了確保箱梁橋施工有序開展，施工技術人員按照箱梁橋的具體特點、施工現場實際情況及相關要求，開展施工前的準備工作。下面就箱梁預制場的布置及建設作簡要說明，有關橋梁下部構造的準備工作不一一贅述了。

首先，在箱梁預制前應該對鋼筋加工場、預制場、存梁區(qū)、龍門吊軌道基礎、臨時用電進行設計，根據具體的預制要求、工藝技術特點、配套機械設備狀況等，結合地形、箱梁的外形尺寸等，考慮場區(qū)臨時性的道路、操作空間因素等，明確預制場地規(guī)模標準，開展地面區(qū)域的硬化處理工作，保證硬化的厚度后達到制梁、存梁及運梁工作要求[1]。

其次，在設置預制臺座期間應該注意，完善臺座的基礎構件、平面構件與附屬構件，預制臺座使用鋼筋混凝土材料進行建設，結合現場的具體狀況開展基礎結構施工工作，確?；A部分的承載力和處理效果。存梁區(qū)域范圍之內，也應該設置相關的枕梁結構，通常情況下需要設計多排枕梁基礎，根據工程進度計算出最大存梁數量。

最后，應該沿著預制現場區(qū)域，縱向或橫向設置基排水系統(tǒng)，設置坡度≥1%的排水溝，確保在下雨的天氣或者有積水的情況下能夠將水及時排出[2]?，F場施工人員要結合預制工作的相關要求，在施工前組織安全技術交底，原材料檢測，鋼筋骨架制作、安裝，混凝土澆筑，特種設備運行及質量檢驗等關鍵工作的技術交底，尤其需要進行特種設備的檢驗、檢修和維護工作，確保設備性能良好。

3 箱梁橋下部構造及預制箱梁施工技術探析

3.1 鋼筋制作與安裝

所有鋼筋都在棚內加工制作，加工完成的半成品應分類放置，并做好標識。利用臺座對鋼筋骨架進行綁扎，一次性完成。

3.1.1 在綁扎開始前，需以臺座中心為起點，以設計的間隔距離為依據，在臺座兩側畫線，準確標出底板橫向鋼筋與腹板箍筋所在位置，為之后的鋼筋安裝提供方便，并為底腹板上的鋼筋間隔距離控制提供參考。鋼筋綁扎順序為[3]：底板→腹板→跨中橫梁→預應力管道→定位鋼筋→錨下網鋼筋→頂板→負彎矩區(qū)預應力管道。首先安裝底板鋼筋。為避免綁扎時鋼筋骨架發(fā)生明顯變形，在綁扎腹板鋼筋之前，應先在外側放好支撐架，確保腹板鋼筋處于相同平面范圍內。

3.1.2 鋼筋安裝時應注意邊梁枕梁鋼筋，端跨梁伸縮縫鋼筋，端跨梁支座鋼板的預埋。注意錨固鋼筋與梁底預埋鋼板采用單面焊接牢固。

3.1.3 鋼絞線下料需根據實際長度在現場進行，下料前要與圖紙要求長度核對，同時檢查實際需要的長度是否和設計要求相符，經檢查確認合格后，方可開始下料。下料需使用砂輪機進行，不可采用電焊的方法切割。對下料完成的鋼絞線進行編束時，需使用軟鐵絲綁扎處理，確保鋼絞線之間能夠保持平行，避免纏繞，綁扎需按照1.0～1.5m的間隔距離進行。

3.1.4 鋼筋保護層控制采用成品墊塊，確保鋼筋保護層厚度符合設計及規(guī)范要求。

3.1.5 箱梁內模安裝前，每片梁板的底板按設計位置設置4個直徑為100 mm的通氣孔，如通氣孔位置與普通鋼筋發(fā)生干擾，可適當挪動普通鋼筋位置。為防止通氣孔在澆筑混凝土時堵塞，要在通氣孔內塞滿砂子。

3.2 波紋管施工

3.2.1 預制箱梁底板、腹板采用OVM型錨具及其配套設備，圓形截面管道成孔采用金屬波紋管，鋼帶厚度不小于0.30mm;頂板負彎矩采用BM15型錨具及其配套設備，管道成孔采用金屬波紋扁管，鋼帶厚度不小于0.35 mm。

3.2.2 波紋管的下料采用砂輪鋸切割，為確保預應力管道暢通無阻，波紋管采用內旋方法連接，兩段管之間旋入一段長約5倍～7倍管徑的連接管段作為搭接接頭，在接縫處纏繞塑料膠帶密封，以防漏漿。

3.2.3 預應力孔道波紋管的安裝定位要準確，管節(jié)連接平順、牢固、密封，在操作中，施工人員要根據設計來做好波紋管曲線坐標放線處理，并利用預埋定位筋在規(guī)定范圍內設置波紋管。期間，為避免出現位移現象，施工人員還需要通過相應的處理，如曲線段加密定位鋼筋加固方法來進行處理。

3.3 模板安裝工作要點

3.3.1 箱梁內、外模采用定型鋼模。模板分塊結構合理、裝拆方便、表面光潔、無變形，接頭處使用螺栓固定，應充分考慮安裝、拆卸及拼裝簡便性，提高模板周轉及安裝效率，做到中梁模板和邊梁模板可搭配使用[4]。根據實際考慮外模為兩套半，內模兩套便可周轉使用。模板拼縫處須加工成企口縫，便于拼裝咬合。接縫間采用高密度海綿膠條處理，確保接縫平齊無錯臺、嚴密不漏漿。

3.3.2 在使用之前首先將底模安裝在臺座上面進行打磨，在安裝側模時，必須對準底模的相對位置。當側?？v移精確對位后，再用千斤頂將模板推向底模并靠攏；安裝、調好底部千斤頂及支撐螺桿，調整側模高度，緊固側模與底模的連接拉桿使側模板固定，側模安裝完畢后，繼續(xù)預制鋼筋入模工作，內模安裝采用龍門吊吊運整體安裝，人工校正。先將鋼模板初步就位，用合適材料將支撐架墊好，人工用千斤頂調整模板的水平和垂直度，然后螺桿固定，在混凝土澆筑前及澆筑期間應檢查螺桿有無松動。內模安裝完成后，進行腹板端頭模板安裝，連接處螺絲牢固，接縫平順、嚴密，采用強力膠皮、泡沫填縫劑等止?jié){措施堵漿，嚴禁使用砂漿、布條、海綿止?jié){。最終對頂板區(qū)域的鋼筋進行綁扎。使用龍門吊進行相應的安裝工作，在頂板區(qū)域的鋼筋安裝到位以后，還需合理設置加壓橫桿結構，以免出現內模板上浮的問題。

3.4 混凝土施工

箱梁橋在預制體量較大之時采用自建攪拌站供應，澆筑過程中則可以通過龍門吊吊運的方式澆筑成型。不過，操作期間首先要確保底板區(qū)域施工無誤，然后再執(zhí)行腹板、頂板區(qū)域澆筑工作，不可搞混順序。與此同時，還要進行振搗操作，此操作與其同步進行。在完成振搗作業(yè)之后，施工人員還需要利用土工布、塑料布等對頂板區(qū)域進行覆蓋處理，定期灑水養(yǎng)護，避免其開裂?；炷恋墓鉂嵍群推秸詫ο淞菏┕び绊懢薮螅趯嶋H操作中要確保其平滑，沒有波紋，這樣才能避免對施工產生不利影響。

3.4.1 混凝土原材料。本次預制選用色澤均勻一致的高品質普通硅酸鹽52.5級水泥。粗骨料采用石灰?guī)r加工的碎石，碎石連續(xù)級配的最大粒徑不大于20 mm，壓碎值不大于9%。細骨料采用級配良好、質地堅硬、顆粒潔凈的中砂。拌和水全部采用飲用水。所用的外加劑是經過有關部門檢驗并附有質量合格證明的產品，在全過程只能用同—種高效減水劑。

3.4.2 混凝土施工時必須準確控制組成材料的用量，應安裝全套的自動計量裝置，砂、石料中的含水量應仔細測定后及時調整施工配合比。檢查、調整混凝土坍落度，禁止混凝土在出料后以二次加水的方式調整坍落度。

3.4.3 混凝土運輸。由于拌和站與預制廠距離較近，混凝土運輸無中轉，故采用6m3混凝土罐車進行運輸，使用5+5t龍門吊起吊，混凝土料斗卸料。

3.4.4 混凝土澆筑。箱梁澆筑應縱向分段，豎向分層；底板優(yōu)先，腹板其次，頂板后澆；斜向分層；依次推進。底板混凝土澆筑分段時間宜控制在不超過2/3初凝時間。腹板混凝土澆筑滯后底板混凝土1h，整個腹板混凝土澆注按梁長和澆筑速度分成幾個區(qū)段，每個區(qū)段腹板混凝土澆筑按合理厚度分層、均衡布料、階梯分層、斜向推進的原則進行施工。頂板混凝土澆筑在腹板澆筑結束后立即進行。下層混凝土初凝或重塑前澆筑完成上層混凝土。

3.4.5 混凝土振搗主要以插入式振搗為主，應遵循分段負責、二次振搗、深入下層、表面泛漿的原則。底板混凝土振搗使用50型插入式振動棒，腹板混凝土振搗應以50型振動棒為主，附著式振動器和30型振動棒為輔，在振動棒上應做好振搗深度標記，應盡可能將棒插到位，以混凝土表面停止下沉，不再冒出氣泡，呈現平坦、泛漿為準。頂板頂面要做到表面平整、密實，橫坡平順、防止超高，拉毛時間合理，深淺適宜。

3.4.6 當梁體混凝土達到標準，即2.5MPa之時，方能拆除梁體非承重側模，在混凝土強度足以支撐其表面不會發(fā)生坍塌或者是裂紋之后才能將箱梁內模拆除。不僅如此，施工團隊還要綜合考慮當地氣候、氣溫條件，以24小時為參考，可適當延長，確保混凝土箱梁強度達到6MPa到8MPa之后方可完全拆除。另外，不同季節(jié)有不同的養(yǎng)護技巧，夏季以土工布覆蓋為宜，以噴淋養(yǎng)護，時間以七天為最佳；冬季則以帆布為覆蓋材料首選，養(yǎng)護時間則需要根據梁體的強度來自由控制，但設計強度必須在90%以上方可達標。

4 優(yōu)化裝配式預應力混凝土箱梁橋施工技術的有效方法

4.1 施工風險因素類別與質量控制措施

由于預應力混凝土連續(xù)箱梁橋在施工過程中需把控的要素較多，因此嚴格控制風險，落實好質量控制是多方關注的重點。

人員風險因素涉及專業(yè)技能、安全防護知識、安全培訓工作落實情況、疲勞作業(yè)以及安全意識等方面。在施工的過程中，須加強施工人員專業(yè)技能以及安全防護理念的培訓，落實好持證上崗資質監(jiān)督，強化施工規(guī)范的人員管理力度，在各個環(huán)節(jié)中，都應提升人為施工操作的準確性，避免人員風險的存在。

預制區(qū)以鋼筋制安、立模、灌注、養(yǎng)護、拆模、張拉等整體為流水線設計，方便施工；箱梁區(qū)中移梁、存梁、提梁布局合理，滿足施工要求；配電室等危險區(qū)遠離其他區(qū)域，減少安全事故隱患；全場與外界圍墻相隔，安全獨立。在質量控制方面，不僅要綜合以上幾個方面進行針對性的質量管理分析，還需加強現場技術體系檢測力度，落實好各個環(huán)節(jié)的質量監(jiān)督和測試，可通過信息技術構建全過程質量管理方案，實現質量檢測、優(yōu)化以及風險排除。

4.2 加強對相關技術的完善和升級

當前，我國在裝配式預應力混凝土箱梁橋施工技術方面的應用尚未完善，仍存在很多需要解決的問題。對此，相關單位和負責人必須要加強對該方面技術的完善和升級，通過技術交流、合作等方式不斷促進技術融合與創(chuàng)新，為新時代裝配式施工技術的應用奠定可靠基礎。同時，各企業(yè)間要積極探討、相互借鑒、深入研究并總結經驗，以此來推動技術交流升級，解決自身技術的不足，強化該技術的應用與發(fā)展。

5 結束語

綜上所述，裝配式預應力混凝土箱梁橋施工過程中，應該做好施工前準備工作，全面把握施工技術，制定相關技術措施，有計劃性地組織生產和管理，抓好施工全過程控制，才能有效提升橋梁工程質量，從而保證裝配式預應力混凝土箱梁橋的穩(wěn)固性、安全性和耐久性。